開關穩壓器是采用單片結構還是通過控製器構建?
發布時間:2023-08-09 來源:ADI 責任編輯:wenwei
【導讀】開關穩壓器可以采用單片結構,也可以通過控製器構建。在單片式開關穩壓器中,各功率開關(一般是MOSFET)會集成在單個矽芯片中。使用控製器構建時,除了控製器IC,還必須單獨選擇半導體和確定其位置。選擇MOSFET非常耗費時間,且需要對開關的參數有一定了解。使用單片式設計時,設計人員無需處理這些問題。
此ci外wai,相xiang比bi高gao度du集ji成cheng的de解jie決jue方fang案an,控kong製zhi器qi解jie決jue方fang案an通tong常chang會hui占zhan用yong更geng多duo的de電dian路lu板ban空kong間jian。所suo以yi,毫hao不bu意yi外wai多duo年nian來lai人ren們men越yue來lai越yue多duo地di采cai用yong單dan片pian式shi開kai關guan穩wen壓ya器qi,如ru今jin,即ji使shi對dui於yu更geng高gao功gong率lv,也ye有you大da量liang的de解jie決jue方fang案an可ke供gong選xuan擇ze。圖tu1左側是單片式降壓轉換器,右側是控製器解決方案。
圖 1. 單片式降壓轉換器(左);帶外部開關的控製器解決方案(右)。
雖sui然ran單dan片pian式shi解jie決jue方fang案an需xu要yao的de空kong間jian較jiao少shao,也ye簡jian化hua了le設she計ji流liu程cheng,但dan另ling一yi方fang麵mian,控kong製zhi器qi解jie決jue方fang案an的de優you勢shi是shi更geng加jia靈ling活huo。設she計ji人ren員yuan可ke以yi為wei控kong製zhi器qi解jie決jue方fang案an選xuan擇ze經jing過guo優you化hua、適(shi)合(he)特(te)定(ding)應(ying)用(yong)的(de)開(kai)關(guan)管(guan),也(ye)可(ke)以(yi)控(kong)製(zhi)開(kai)關(guan)管(guan)的(de)柵(zha)級(ji),所(suo)以(yi)能(neng)夠(gou)通(tong)過(guo)更(geng)巧(qiao)妙(miao)地(di)部(bu)署(shu)無(wu)源(yuan)組(zu)件(jian)來(lai)影(ying)響(xiang)開(kai)關(guan)邊(bian)沿(yan)。此(ci)外(wai),控(kong)製(zhi)器(qi)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)適(shi)合(he)高(gao)功(gong)率(lv),因(yin)為(wei)可(ke)以(yi)選(xuan)擇(ze)大(da)型(xing)分(fen)立(li)式(shi)開(kai)關(guan)管(guan),且(qie)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)會(hui)遠(yuan)離(li)控(kong)製(zhi)器(qi)IC。
但dan是shi,除chu了le這zhe些xie熟shu知zhi的de單dan片pian式shi解jie決jue方fang案an的de有you利li和he不bu利li因yin素su之zhi外wai,還hai有you一yi個ge因yin素su容rong易yi忽hu略lve。在zai開kai關guan穩wen壓ya器qi中zhong,所suo謂wei的de熱re回hui路lu是shi實shi現xian低di輻fu射she的de決jue定ding因yin素su。在zai所suo有you開kai關guan穩wen壓ya器qi中zhong,應ying盡jin量liang優you化huaEMC。實現優化的基本原則之一是:zuixiaohuagegerehuiluzhongdejishengdiangan。zaijiangyazhuanhuanqizhong,shurudianronghegaoyacekaiguanzhijiandelujing,gaoyacekaiguanhediyacekaiguanzhijiandelianjie,yijidiyacekaiguanheshurudianrongzhijiandelianjiedoushirehuiludeyibufen。tamendoushidianliulujing,qizhongdedianliusuikaiguanqiehuandesuduerbianhua。tongguokuaisudedianliubianhua,yinjishengdianganxingchengdianyapianyi,keyizuoweiganraoouhedaobutongdedianlubufen。
所以,這些熱回路中的寄生電感必須保持盡可能低。圖2yonghongsebiaochugerehuilulujing,zuoceweidanpianshikaiguanwenyaqi,youceweikongzhiqijiejuefangan。womenkeyikandao,danpianshijiejuefanganjuyouliangdayoushi。yi,qirehuilubikongzhiqijiejuefanganderehuiluxiao。er,gaoyacekaiguanhediyacekaiguanzhijiandelianjielujingfeichangduan,qiezhizaiguixinpianshangwanchengzouxian。liangzhexiangbi,duiyudaikongzhiqiIC的de解jie決jue方fang案an,連lian接jie的de電dian流liu路lu徑jing必bi須xu通tong過guo封feng裝zhuang的de寄ji生sheng電dian感gan布bu線xian,通tong常chang采cai用yong的de鍵jian合he線xian和he引yin線xian框kuang架jia具ju有you寄ji生sheng電dian感gan。這zhe會hui導dao致zhi更geng高gao的de電dian壓ya偏pian置zhi,以yi及ji更geng差cha的deEMC性能。
圖 2. 單片式開關穩壓器(左)和帶控製器IC的解決方案(右),每個都有一些不同形式的熱回路。
結論
單片式開關穩壓器具備額外的,少為人知的EMI優勢,這種幹擾有多強,對電路有什麼影響,具體取決於許多其他參數。但是,就EMC性能而言,單片式開關穩壓器和帶控製器IC的解決方案之間存在差異,這一點值得考慮。
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